信號(hào)與系統(tǒng)例題分析

前言

　　“信號(hào)與系統(tǒng)”是電類(lèi)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其研究的基本理論和基本方法已在眾多不同學(xué)科里得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。已經(jīng)走向社會(huì)的學(xué)子們普遍認(rèn)為，該課程是在大學(xué)學(xué)習(xí)階段最有價(jià)值的課程之一?！　≡诮虒W(xué)活動(dòng)中，例題的作用不可小視：通過(guò)例題的分析講解，可以加深課程內(nèi)容的理解，引導(dǎo)分析問(wèn)題的思路，掌握基本方法的應(yīng)用，鞏固所學(xué)的知識(shí)，從而有助于提高分析和解決問(wèn)題的能力。為此，筆者曾在1985年編著《信號(hào)與系統(tǒng)例題分析及習(xí)題》，受到讀者一致好評(píng)。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)全書(shū)共分7章，涵蓋了信號(hào)及其基本運(yùn)算、連續(xù)與離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、傅里葉變換、離散時(shí)間傅里葉變換、傅里葉變換的應(yīng)用、拉普拉斯變換和z變換等“信號(hào)與系統(tǒng)”的教學(xué)內(nèi)容?！　”緯?shū)編寫(xiě)了122道不同類(lèi)型的例題。例題以課程基本內(nèi)容為主，側(cè)重于課程重點(diǎn)、難點(diǎn)的分析，并通過(guò)對(duì)例題的分析求解，引導(dǎo)學(xué)生掌握“信號(hào)與系統(tǒng)”的基本理論和基本分析方法，提高學(xué)生的理解能力和分析能力?！　”緯?shū)可作為學(xué)生學(xué)習(xí)“信號(hào)與系統(tǒng)”的輔導(dǎo)教材，也可作為教師講授該課程的參考資料。

書(shū)籍目錄

第1章 信號(hào)及其基本運(yùn)算11.1 內(nèi)容要點(diǎn)11.2 公式摘要11.3 例題分析3例1.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與波形3例1.2 離散時(shí)間信號(hào)與波形5例1.3 信號(hào)的積分運(yùn)算6例1.4 單位沖激信號(hào)的篩選特性6例1.5 信號(hào)的平移8例1.6 信號(hào)的求和、積分運(yùn)算9例1.7 卷積的兩種計(jì)算方法10例1.8 卷積的位移特性10例1.9 卷積概念的理解13例1.10 利用卷積的性質(zhì)求卷積14例1.11 卷積的微分、積分特性15例1.12 卷積微分、積分性質(zhì)的應(yīng)用條件17第2章 線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析192.1 內(nèi)容要點(diǎn)192.2 公式摘要192.3 例題分析20例2.1 線性系統(tǒng)的判斷20例2.2 時(shí)不變系統(tǒng)的判斷21例2.3 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的線性時(shí)不變性23例2.4 微分方程的經(jīng)典解法24例2.5 差分方程的經(jīng)典解法26例2.6 初始狀態(tài)的求解： δ函數(shù)匹配法28例2.7 系統(tǒng)響應(yīng)的基本概念30例2.8 零輸入響應(yīng)的求解31例2.9 零狀態(tài)響應(yīng)的求解32例2.10 利用零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)的基本概念求系統(tǒng)響應(yīng) 35例2.11 激勵(lì)信號(hào)在不同時(shí)間域時(shí)求系統(tǒng)完全響應(yīng)的方法36例2.12 利用零狀態(tài)響應(yīng)求系統(tǒng)沖激響應(yīng)38例2.13 利用定義求系統(tǒng)沖激響應(yīng)39例2.14 通過(guò)系統(tǒng)微分方程求系統(tǒng)沖激響應(yīng)40例2.15 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中子系統(tǒng)沖激響應(yīng)的求解40例2.16 線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本特性和沖激響應(yīng)之間的關(guān)系41例2.17 離散時(shí)間系統(tǒng)逆卷積的求解方法42例2.18 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)求逆卷積的特例44例2.19 沖激響應(yīng)對(duì)系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的影響45例2.20 沖激響應(yīng)在系統(tǒng)分析中的綜合應(yīng)用：匹配濾波器的概念45例2.21 由系統(tǒng)激勵(lì)和零狀態(tài)響應(yīng)確定系統(tǒng)的差分方程47例2.22 由系統(tǒng)框圖求系統(tǒng)沖激響應(yīng)49第3章 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的傅里葉分析523.1 內(nèi)容要點(diǎn)523.2 公式摘要523.3 例題分析55例3.1 傅里葉級(jí)數(shù)的基本概念55例3.2 傅里葉級(jí)數(shù)的計(jì)算方法56例3.3 周期信號(hào)波形的對(duì)稱(chēng)性和諧波的關(guān)系58例3.4 傅里葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)60例3.5 傅里葉變換的求解方法64例3.6 從傅里葉變換說(shuō)明沖激函數(shù)的某些特性66例3.7 利用尺度變換等性質(zhì)求傅里葉變換67例3.8 利用反褶、平移、尺度變換性質(zhì)畫(huà)頻譜69例3.9 傅里葉變換性質(zhì)的綜合應(yīng)用71例3.10 微分性質(zhì)的進(jìn)一步說(shuō)明72例3.11 傅里葉變換性質(zhì)中的獨(dú)立變量問(wèn)題73例3.12 逆變換式的求解方法75例3.13 利用卷積性質(zhì)求傅里葉變換79例3.14 利用卷積性質(zhì)求逆卷積80例3.15 周期信號(hào)的傅里葉變換81例3.16 利用性質(zhì)求逆變換84例3.17 頻率響應(yīng)的概念和應(yīng)用86例3.18 周期信號(hào)激勵(lì)時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)的求解方法87例3.19 利用頻域卷積性質(zhì)畫(huà)頻譜89例3.20 抽樣定理的應(yīng)用93例3.21 卷積性質(zhì)的應(yīng)用95例3.22 利用頻域抽樣分析問(wèn)題95例3.23 實(shí)部自滿(mǎn)特性和希爾伯特變換96第4章 離散時(shí)間傅里葉分析1004.1 內(nèi)容要點(diǎn)1004.2 公式摘要1004.3 例題分析102例4.1 離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)的基本概念與計(jì)算102例4.2 由離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)系數(shù)求周期序列105例4.3 離散時(shí)間傅里葉變換的求解方法106例4.4 離散時(shí)間傅里葉變換的對(duì)稱(chēng)性108例4.5 離散時(shí)間傅里葉變換的奇偶虛實(shí)對(duì)稱(chēng)性110例4.6 離散時(shí)間傅里葉變換逆變換的求解方法112例4.7 奇偶虛實(shí)性質(zhì)的應(yīng)用115例4.8 周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換和時(shí)域擴(kuò)展性質(zhì)116例4.9 離散時(shí)間傅里葉變換的基本應(yīng)用119例4.10 由離散時(shí)間系統(tǒng)的差分方程求系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和頻率響應(yīng)122例4.11 利用系統(tǒng)的頻率響應(yīng)求系統(tǒng)響應(yīng)123例4.12 周期信號(hào)激勵(lì)下系統(tǒng)響應(yīng)的求解方法126例4.13 離散時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)的綜合應(yīng)用130例4.14 周期卷積的計(jì)算131第5章 傅里葉變換的應(yīng)用1355.1 內(nèi)容要點(diǎn)1355.2 公式摘要1355.3 例題分析137例5.1 利用頻率響應(yīng)求系統(tǒng)響應(yīng)137例5.2 頻率響應(yīng)對(duì)輸入信號(hào)的影響137例5.3 調(diào)幅信號(hào)通過(guò)帶通濾波器的響應(yīng)139例5.4 調(diào)幅系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)141例5.5 利用低通濾波器實(shí)現(xiàn)帶通濾波器142例5.6 抽樣信號(hào)的濾波143例5.7 調(diào)制信號(hào)的解調(diào)146例5.8 無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)母拍詈团袆e147例5.9 帶通濾波器的相位特性149例5.10 利用低通濾波器實(shí)現(xiàn)高通濾波器152例5.11 帶通濾波器的不同相位對(duì)輸入信號(hào)的影響153例5.12 抽樣信號(hào)通過(guò)帶通濾波器及原信號(hào)的恢復(fù)155例5.13 單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)157例5.14 欠抽樣的應(yīng)用159例5.15 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的離散處理162例5.16 正弦信號(hào)發(fā)生器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法164例5.17 離散時(shí)間信號(hào)的抽樣、抽取和內(nèi)插的頻譜及應(yīng)用166例5.18 由系統(tǒng)幅頻特性確定系統(tǒng)函數(shù)的方法170第6章 拉普拉斯變換1726.1 內(nèi)容要點(diǎn)1726.2 公式摘要1726.3 例題分析174例6.1 拉氏變換的求解方法174例6.2 單邊拉氏變換0?- 、0?+系統(tǒng)的差異，收斂域的說(shuō)明175例6.3 單邊拉氏變換的尺度變換性質(zhì)177例6.4 單邊拉氏變換的時(shí)移性質(zhì)179例6.5 單邊拉氏變換的積分性質(zhì)180例6.6 拉氏變換的頻移性質(zhì)181例6.7 利用部分分式展開(kāi)法求逆變換183例6.8 拉氏變換在電路分析中的應(yīng)用187例6.9 周期性信號(hào)的拉氏變換190例6.10 利用系統(tǒng)函數(shù)分析系統(tǒng)特性和系統(tǒng)響應(yīng)193例6.11 系統(tǒng)函數(shù)的求解和基本應(yīng)用195例6.12 非正弦周期信號(hào)激勵(lì)下穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的求解方法197例6.13 利用系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng)200例6.14 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)微分方程、沖激響應(yīng)、系統(tǒng)框圖之間的關(guān)系201例6.15 拉氏變換性質(zhì)的綜合應(yīng)用202第7章 z變換2057.1 內(nèi)容要點(diǎn)2057.2 公式摘要2057.3 例題分析207例7.1 利用定義求z變換及其收斂域207例7.2 利用尺度變換性質(zhì)求z變換210例7.3 求和性質(zhì)的應(yīng)用211例7.4 利用部分分式展開(kāi)法求逆變換213例7.5 雙邊z變換的求逆： 部分分式展開(kāi)法和留數(shù)法218例7.6 由系統(tǒng)特性確定變換式的收斂域及其逆變換221例7.7 終值定理的應(yīng)用222例7.8 利用時(shí)域條件確定變換式的收斂域及其逆變換223例7.9 利用冪級(jí)數(shù)求逆變換224例7.10 零極點(diǎn)和因果性、穩(wěn)定性的關(guān)系225例7.11 系統(tǒng)函數(shù)和系統(tǒng)差分方程、沖激響應(yīng)及系統(tǒng)框圖之間的關(guān)系225例7.12 z域尺度變換性質(zhì)的應(yīng)用和正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的求解226例7.13 卷積性質(zhì)的應(yīng)用230例7.14 橫向?yàn)V波器和頻率響應(yīng)的幾何確定法231例7.15 z變換性質(zhì)的綜合應(yīng)用233例7.16 利用系統(tǒng)頻率響應(yīng)的概念分析系統(tǒng)響應(yīng)235例7.17 濾波器類(lèi)型的轉(zhuǎn)換237例7.18 有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)的線性相位特性239參考文獻(xiàn)243

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　　本書(shū)可作為學(xué)生學(xué)習(xí)"信號(hào)與系統(tǒng)"的輔導(dǎo)教材，也可作為教師講授該課程的參考資料。

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